Để mô phỏng và điều khiển robot thì ta sử dụng phần mềm matlab kết hợp với các toolbox và simulink. Trong đồ án này để cho việc mô phỏng trên matlab được đơn giản thì em sử dụng mô hình robot sau để mô phỏng chuyển động:
Sinh viên thực hiện: Đinh Đức Anh
Lớp CĐT2- K55 59
sơ đồ khối mô hình trên matlab/simechanics:
Sau khi cài đặt xong phần Simmechanics Link,để liên kết giữa
Matlab/Simmechanics với Solidworks, ta chạy SolidWorks, trên thanh Task bar của SolidWorks,ta chọn mục Add-ins,và tích vào Simmechanics Link. Lúc này, ta chọn Save as mô hình Assembly mà ta vừa thiết kế, ở mục Save as ta lưu file với tên ‘banvelap’ chọn đuôi ‘.xml’.
Muốn tạo mô hình Robot trên Matlab/Simmechanics, tại dòng lệnh của Matlab, gõ:
>>Mech_import(’banvelap.xml’); nhấn Enter Ta sẽ thu được mô hình như ở hình vẽ:
Hình 7.10 Sơ đồ mô hình xuất từ Solidwork sang matlab
Trong đó, các khối Revolute thể hiện đó là khớp quay 1 bậc tự do, các khối Part mô tả hình học của các khâu, khối Weld thể hiện ràng buộc cố định giữa khâu đế với hệ tọa độ gốc. Để mô tả hoạt động của Robot, ta cần đặt vào các khớp Momen dẫn động hoặc có thể gán các giá trị về vị trí, vận tốc, gia tốc cho các biến khớp. Ở đây, để mô phỏng thì ta gắn cho Robot các giá trị biến khớp giá trị của vị trí là hàm theo thời gian. Các tín hiệu này được đưa từ Simulink sang.
Các khối cần lấy: Joint Actuator , Joint sensor để đặt và đo tìn hiệu đầu vào Khối Scope đo tín hiệu đầu ra ,
Sinh viên thực hiện: Đinh Đức Anh
Lớp CĐT2- K55 60
sơ đồ khối mô phỏng hoạt động của robot khi đưa các khối tín hiệu vào:
hình 7.11 Sơ đồ mô hình simulink với bộ điều khiển PD như sau :
Hình 7.12 Sơ đồ bộ điều khiển PD
Với các ma trận chéo 5000 0 50 0 0 5000 0 50 P I K K
Sinh viên thực hiện: Đinh Đức Anh
Lớp CĐT2- K55 61
Thì ta thu được kết quả như sau : Momennt điều khiển : M 1,M2
Hình 7.13 sơ đồ moment điều khiển Các giá trị biến khớp đặt và điều khiển :
Sinh viên thực hiện: Đinh Đức Anh
Lớp CĐT2- K55 62
Các giá trị sai số của biến khớp :
Hình 7.15 sai số các giá trị đặt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giá trị vận tốc điều khiển và vận tốc đặt
Sinh viên thực hiện: Đinh Đức Anh
Lớp CĐT2- K55 63
PHẦN VIII MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA ROBOT BẰNG PHẦN MỀM VISUAL STUDIO VÀ THƯ VIỆN OPENGL 8.1.Thiết kế 3D
Sử dụng phần mềm Solid Work để thiết kế mô hình 3D của Robot.
Khi thiết kế thì chọn hệ tọa độ để vẽ nên trùng với khi ta chọn hệ tọa độ khi tính toán để dễ dàng cho quá trình mô phỏng bằng OpenGL.
Hình 8.1 Mô hình mô phỏng trong OpenGL